NL8501774A - METHOD FOR MANUFACTURING A SOFT MAGNETIC AMORP METAL RIBBON AND SOFT MAGNETIC AMORP METAL RIBBON - Google Patents

METHOD FOR MANUFACTURING A SOFT MAGNETIC AMORP METAL RIBBON AND SOFT MAGNETIC AMORP METAL RIBBON Download PDF

Info

Publication number
NL8501774A
NL8501774A NL8501774A NL8501774A NL8501774A NL 8501774 A NL8501774 A NL 8501774A NL 8501774 A NL8501774 A NL 8501774A NL 8501774 A NL8501774 A NL 8501774A NL 8501774 A NL8501774 A NL 8501774A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
amorphous metal
metal ribbon
atomic
etching liquid
ribbon
Prior art date
Application number
NL8501774A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Philips Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Nv filed Critical Philips Nv
Priority to NL8501774A priority Critical patent/NL8501774A/en
Priority to JP61139385A priority patent/JPS61295357A/en
Priority to EP86201059A priority patent/EP0206420A1/en
Publication of NL8501774A publication Critical patent/NL8501774A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15383Applying coatings thereon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions
    • C23F1/28Acidic compositions for etching iron group metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Description

PHN 11419 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.PHN 11419 1 N.V. Philips' Incandescent lamp factories in Eindhoven.

Werkwijze voor het vervaardigen van een zachtmagnetisch amorf metaallint en zachtmagnetisch amorf metaallint.Method for manufacturing a soft magnetic amorphous metal ribbon and soft magnetic amorphous metal ribbon.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een zachtmagnetisch amorf metaallint met aan ten minste een zijde een isolerende bedekkingslaag uit siliciumdioxyde.The invention relates to a method for manufacturing a soft magnetic amorphous metal ribbon with an insulating coating layer of silicon dioxide on at least one side.

De uitvinding heeft bovendien betrekking op een met de werk-5 wijze vervaardigd zachtmagnetisch amorf metaallint.The invention also relates to a soft magnetic amorphous metal ribbon manufactured by the method.

Een dergelijk metaallint wordt, bijvoorbeeld na wikkelen of lamineren tot een magneetkem, toegepast in transfonratorkemen, magneetkoppen of andere inductieve conponenten.Such a metal ribbon is used, for example after winding or laminating into a magnetic core, in transformer cores, magnetic heads or other inductive components.

Amorfe metaallinten met een hoge verzadigingsmagnetisatie 10 bijvoorbeeld groter dan 1 Tesla, kunnen met bijzonder voordeel worden toegepast bij hoge elektrische frequenties, bijvoorbeeld boven 16 kHz. Een daarbij optredend probleem is het ontstaan van wervelstroorverliezen met de daarbij optredende warmteontwikkeling.Amorphous metal ribbons with a high saturation magnetization, for example greater than 1 Tesla, can be used with particular advantage at high electric frequencies, for example above 16 kHz. An associated problem is the occurrence of eddy-fluid losses with the associated heat development.

Cm dit probleem te ondervangen is het in de techniek gebruikelijk om de lagen waaruit de magneetkem is opgebouwd, onderling elektrisch te isoleren. Bekende werkwijzen daarvoor zijn het aanbrengen van een magnesiumoxydelaag uit een suspensie, het aanbrengen van een polymeer-laag, het opdampen van aluminiumoxyde, fosfateren, het aanbrengen van chroanoxyde (eventueel in combinatie met siliciimdioxyde poederdeel-2jj tjes) en het thermisch oxideren van het amorfe metaallint of van een daarop aangebrachte laklaag.In order to overcome this problem, it is customary in the art to electrically insulate the layers from which the magnetic core is constructed. Known methods for this are the application of a magnesium oxide layer from a suspension, the application of a polymer layer, the evaporation of alumina, phosphation, the application of chromium oxide (optionally in combination with silicon dioxide powder particles) and the thermal oxidation of the amorphous metal ribbon or a layer of lacquer applied to it.

In het bijzonder is het uit de Japanse octrooiaanvrage (Kokai) JP 57/204,104 (zie Chemical Abstracts, Vol. 98, 1983, 100 077 52 ) bekend cm een isolerende laag uit s iliciuirdioxyde aan te brengen op een 25 amorfe ijzer legering door middel van een plasmareactie in de dampfase tussen SiH^ en N^O bij een temperatuur van 100 tot 150°C.In particular, it is known from Japanese Patent Application (Kokai) JP 57 / 204,104 (see Chemical Abstracts, Vol. 98, 1983, 100 077 52) to apply an insulating layer of silicon dioxide to an amorphous iron alloy by of a vapor phase plasma reaction between SiH 2 and N 2 O at a temperature of 100 to 150 ° C.

De uitvinding beoogt nu een eenvoudige en goedkope werkwijze te verschaffen voor het aanbrengen van een siliciuirdioxyde laag op een amorf metaallint. Daarbij is het gewenst dat de isolerende laag goed 3q hecht op het metaallint. De temperatuur bij welke de werkwijze wordt toegepast mag niet zo hoog zijn dat kristallisatie van de amorfe metaallegering optreedt. De uitvinding beoogt verder een werkwijze te verschaffen waarbij de dikte van de siliciuirdioxydelaag binnen & 1 7 / w PHN 11419 ·2 ruimte grenzen gekozen en geregeld kan worden.The object of the invention is now to provide a simple and inexpensive method for applying a silicon dioxide layer to an amorphous metal ribbon. It is desirable for the insulating layer to adhere well 3q to the metal ribbon. The temperature at which the process is used should not be so high that crystallization of the amorphous metal alloy occurs. Another object of the invention is to provide a method in which the thickness of the silicon dioxide layer can be selected and controlled within < 7 / w PHN 11419 · 2 space limits.

Aan deze opgave wordt volgens de uitvinding voldaan door een werkwijze waarbij op gebruikelijke wijze een amorf metaallint wordt vervaardigd uit een amorfe metaallegering welke 8 tot 20 atoom % 5 silicium omvat, waarna ten minste een deel van het oppervlak van het metaallint wordt geëtst met een etsvloeistof onder vorming van een isolerende bedekkingslaag uit siliciumdioxyde, welke etsvloeistof een oplossing van ijzer (III)-chloride in water omvat.This task is fulfilled according to the invention by a method in which an amorphous metal ribbon is manufactured in the usual manner from an amorphous metal alloy comprising 8 to 20 atomic% silicon, after which at least a part of the surface of the metal ribbon is etched with an etching liquid to form an insulating coating layer of silicon dioxide, the etching liquid comprising a solution of iron (III) chloride in water.

Bij het etsen lossen de hoofdbestanddelen van het metaallint 10 (bijvoorbeeld ijzer) aan het oppervlak op, het silicium lost echter niet op en wordt geoxydeerd tot siliciumdioxyde. Cm een sluitende, isolerende laag te verkrijgen moet er minimaal 8 atoom % silicium in de amorfe metaallegering aanwezig zijn. De bovengrens van 20 atocm % silicium wordt bepaald door de toenemende tendens tot kristalliseren bij 15 grotere hoeveelheden silicium.In etching, the main components of the metal ribbon 10 (eg iron) dissolve on the surface, however the silicon does not dissolve and is oxidized to silicon dioxide. In order to obtain a sealing, insulating layer, at least 8 atomic% silicon must be present in the amorphous metal alloy. The upper limit of 20 atoms of silicon is determined by the increasing tendency to crystallize at larger amounts of silicon.

Omdat de siliciumdioxydelaag niet is opgegroeid, maar een deel van het materiaal vormt, is de hechting met de ondergrond bijzonder stevig. Bij het wikkelen van het lint en het impregneren van de daarbij vervaardigde magneetkem blijkt de isolerende laag goed 20 bestand te zijn tegen temperaturen tot 450°C. Een Auger analyse van het oppervlak in combinatie met ionetsen toont aan dat er een geleidelijke overgang is van de isolerende laag naar de ondergrond van het amorfe metaallint.Because the silicon dioxide layer has not grown up, but forms part of the material, the adhesion to the substrate is particularly strong. During the winding of the ribbon and the impregnation of the magnetic core produced thereby, the insulating layer appears to be resistant to temperatures up to 450 ° C. An Auger analysis of the surface in combination with ion etching shows that there is a gradual transition from the insulating layer to the substrate of the amorphous metal ribbon.

Een bijkomend voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding 25 is dat zonder problemen een alzijdige isolerende laag kan worden aangebracht op het amorfe metaallint.An additional advantage of the method according to the invention is that an all-sided insulating layer can be applied to the amorphous metal ribbon without any problems.

De werkwijze volgens de uitvinding kan worden toegepast op elke geschikte ferromagnetische amorfe metaallegering. Bij voorkeur wordt een amorfe metaallegering toegepast welke de samenstel-30 ling MaR^TcSi^ heeft, waarbij M staat voor een of meer metalen gekozen uit de groep gevormd door Fe, Co en Ni, waarbij R staat voor een of meer elementen gekozen uit de groep gevormd door B, C en P, waarbij T staat voor een of meer elementen gekozen uit de groep gevormd door de overgangsmetalen, de zeldzame aardmetalen en Be, Al, Ge, In, Sn en Sb, 35 waarbij a een waarde heeft van 70 tot 86 atoom %, waarbij b een waarde heeft van 7 tot 22 atocm %, waarbij c een waarde heeft van 0 tot 6 atoom % en waarbij d een waarde heeft van 8 tot 20 atocm %. Soortgelijke amorfe metaallegeringen zijn op zich bekend, bijvoorbeeld uit 5 ™ .-Λ 1 7 7 4 . .. - -- PHN 11419 3 het Duitse octrooischrift DE 3326556 waarin de vervaardiging van een isolerende chrocmoxydehuid op een amorfe metaallegering beschreven wordt.The method of the invention can be applied to any suitable ferromagnetic amorphous metal alloy. Preferably, an amorphous metal alloy is used which has the composition MaR ^ TcSi ^, where M represents one or more metals selected from the group consisting of Fe, Co and Ni, where R represents one or more elements selected from the group formed by B, C and P, where T stands for one or more elements selected from the group formed by the transition metals, the rare earth metals and Be, Al, Ge, In, Sn and Sb, 35 where a has a value of 70 up to 86 atomic%, where b has a value of 7 to 22 atomic%, where c has a value of 0 to 6 atomic% and where d has a value of 8 to 20 atomic%. Similar amorphous metal alloys are known per se, for example from 5 ™. Λ 1 7 7 4. PHN 11419 3 German patent DE 3326556 which describes the manufacture of an insulating chromium oxide skin on an amorphous metal alloy.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding omvat de amorfe metaallegering ten minste 70 atoom % Fe.In a preferred embodiment of the method of the invention, the amorphous metal alloy comprises at least 70 atomic% Fe.

5 Dergelijke amorfe metaallegeringen vertonen aan het oppervlak een huid van ijzeroxyde/ij zerhydroxide welke snel verwijderd wordt bij het etsen, waarna het etsen van het metaallint onder vorming van een isolerende siliciumdioxydelaag kan beginnen.Such amorphous metal alloys show on the surface a skin of iron oxide / iron hydroxide which is quickly removed during etching, after which etching of the metal ribbon can begin to form an insulating silicon dioxide layer.

On een geschikte etssnelheid te verkrijgen verdient het de 10 voorkeur dat de concentratie van het ijzer(III)-chloride in de ets-vloeistof ligt tussen 200 en 750 g/1.In order to obtain a suitable etching rate, it is preferred that the concentration of the iron (III) chloride in the etching liquid is between 200 and 750 g / l.

Vooral bij hogere concentraties van silicium in de amorfe metaallegering is het doelmatig dat de etsvloeistof bovendien zoutzuur omvat tot een concentratie van 1 mol/1.Especially at higher concentrations of silicon in the amorphous metal alloy, it is expedient that the etching liquid additionally comprises hydrochloric acid to a concentration of 1 mol / l.

15 In een geschikte uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het metaallint geëtst bij een temperatuur tussen 15 en 80°C. Bij een temperatuur van 70 tot 80°C is de etssnelheid in de werkwijze volgens de uitvinding het hoogst.In a suitable embodiment of the method according to the invention, the metal ribbon is etched at a temperature between 15 and 80 ° C. At a temperature of 70 to 80 ° C, the etching rate is highest in the method according to the invention.

Een bijzonder geschikte uitvoeringsvorm van de werkwijze 20 volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de amorfe metaallegering ten minste 11 atoom % Si omvat, doordat het amorfe metaallint in een continue werkwijze door de etsvloeistof wordt geleid en daarmee wordt bevochtigd, waarna het amorfe metaallint gedurende 1 tot 10 sec. in contact blijft met de meegevoerde etsvloeistof 25 bij de gekozen etstemperatuur, waarna het amorfe metaallint wordt schoongespoeld en gedroogd.A particularly suitable embodiment of the method according to the invention is characterized in that the amorphous metal alloy comprises at least 11 atomic% Si, in that the amorphous metal ribbon is passed through the etching liquid in a continuous process and is wetted therewith, after which the amorphous metal ribbon for 1 to 10 sec. remains in contact with the entrained etching liquid 25 at the selected etching temperature, after which the amorphous metal ribbon is rinsed clean and dried.

Cöi enerzijds een goede elektrische isolatie te verkrijgen tussen de verschillende lagen van het amorfe metaallint in een mag-neetkem en anderzijds de volumefractie aan niet-magnetisch materiaal 30 in zo'n magneetkem gering te houden, heeft in het zachtmagnetisch amorf metaallint volgens de uitvinding de isolerende bedekkingslaag uit siliciumdioxyde een dikte van 0.05 ^um tot 1 ^um.To obtain good electrical insulation between the different layers of the amorphous metal ribbon in a magnetic core on the one hand and to keep the volume fraction of non-magnetic material 30 in such a magnetic core low on the other hand, in the soft magnetic amorphous metal ribbon according to the invention the silicon dioxide insulating coating of a thickness of 0.05 µm to 1 µm.

De gewenste dikte van de isolerende bedekkingslaag is eenvoudig te verkrijgen door een geschikte keuze van de verblijftijd van 35 het metaallint in de etsvloeistof, door verversing van de etsvloeistof aan het oppervlak van het metaallint, bijvoorbeeld door roeren, en door keuze van temperatuur, concentratie en zuurgraad van de etsvloeistof.The desired thickness of the insulating coating layer is easily obtained by a suitable choice of the residence time of the metal ribbon in the etching liquid, by changing the etching liquid on the surface of the metal ribbon, for example by stirring, and by choosing temperature, concentration and acidity of the etching liquid.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand V ->-!·: s ƒ ƒ i» v V 1 * - * PHN 11419 4 van uitvoeringsvoorbeelden. ü itvoeringsvoorbeeld 1:The invention will now be further elucidated on the basis of exemplary embodiments. Execution example 1:

Uit een mengsel van gesmolten elementen met de samenstelling 5 Fe^Q 2^2^17 5^10^0 3 °P gebruikelijke wijze een amorf metaal- lint vervaardigd, bijvoorbeeld door het gesmolten mengsel te spuiten op een sneldraaiend gekoeld wiel waarbij een afkoelsnelheid van 10“* 6 o tot 10 C/sec. wordt bereikt. Daarbij wordt een lint gevormd met een dikte van bijvoorbeeld 20 ^um en een breedte van bijvoorbeeld 12 mm.An amorphous metal ribbon is prepared from a mixture of molten elements of the composition 5 Fe ^ Q 2 ^ 2 ^ 17 5 ^ 10 ^ 0 3 ° P, for example by spraying the molten mixture on a rapidly rotating cooled wheel at a cooling speed from 10 "* 6 o to 10 C / sec. is reached. A ribbon is formed with a thickness of, for example, 20 µm and a width of, for example, 12 mm.

10 Het metaallint wordt door een bak met etsvloeistof geleid, welke etsvloeistof 600 g/1 ijzer(III)-chloride en 0.1 mol/1 zoutzuur omvat. Het metaallint blijft, nadat het uit de etsvloeistof is verwijderd, nog gedurende 5 sec in contact met meegevoerde etsvloeistof bij een terrperatuur van 50°C. Vervolgens wordt het metaallint door 15 een spoelbak met water geleid en daarna gedroogd in warme lucht waarbij elk van deze stappen 5 tot 10 sec duurt. Deze werkwijze wordt bij voorkeur op bekende wijze in een continue procesgang uitgevoerd. Om de oxidatie van het metaallint nog te bevorderen, kan bijvoorbeeld lucht of zuurstof door de bak met etsvloeistof worden geleid.The metal ribbon is passed through a container of etching liquid, which etching liquid comprises 600 g / l iron (III) chloride and 0.1 mol / l hydrochloric acid. The metal ribbon, after being removed from the etching liquid, remains in contact with entrained etching liquid for 5 seconds at a temperature of 50 ° C. The metal ribbon is then passed through a sink of water and then dried in warm air, each of these steps lasting 5 to 10 seconds. This method is preferably carried out in a continuous process in a known manner. For example, to further promote the oxidation of the metal ribbon, air or oxygen can be passed through the etching tank.

20 Door van het oppervlak van het amorfe metaallint een laag met een dikte van ongeveer 1 yum weg te etsen ontstaat een amorfe siliciumdioxydelaag met een dikte tot 0.6 ^um. De gevormde oxydelaag is bijzonder stabiel, wat bijvoorbeeld blijkt uit een test waarbij het metaallint gedurende 1 uur in stikstof bij een temperatuur van 25 450°C wordt gehouden, waardoor de isolerende eigenschappen van de oxydelaag niet verslechteren. De stabiliteit is veel groter dan die van de ijzeroxyde/ijderhydroxyde huid welke vóór het etsen op het metaallint aanwezig is en welke zeer veranderlijk is onder omgevingsinvloeden.By etching away a layer with a thickness of about 1 µm from the surface of the amorphous metal ribbon, an amorphous silicon dioxide layer with a thickness of up to 0.6 µm is formed. The oxide layer formed is particularly stable, which is evident, for example, from a test in which the metal ribbon is kept in nitrogen at a temperature of 450 ° C for 1 hour, so that the insulating properties of the oxide layer do not deteriorate. The stability is much greater than that of the iron oxide / iron hydroxide skin which is present on the metal ribbon before etching and which is very variable under environmental influences.

Het zo vervaardigde amorfe metaallint is bijzonder geschikt 30 cm te worden verwerkt tot bijvoorbeeld een transformatorkem, waartoe het lint wordt gewikkeld of gelamineerd en vervolgens wordt verhit om mechanische spanningen te verwijderen. De verhittingsstap verhoogt weliswaar de brosheid van het materiaal, maar dat is na het wikkelen of lamineren van minder belang dan bij het etsen, dat immers nog daar-35 voor plaatsvindt. De temperatuur is gedurende de verhittingsstap laag genoeg om kristallisatie van de amorfe metaallegering te voorkanen. Het gevormde tussenprodukt wordt geïmpregneerd, bijvoorbeeld met een epoxyhars, en vervolgens in de gewenste vorm gezaagd. Het amorfe '00 V’ J / / PHN 11419 5 metaallint volgens de uitvinding vertoont bijzonder geschikte bevoch-tigingseigenschappen bij het impregneren. Het impregneren dient cm de verschillende lagen van de kern mechanisch met elkaar te verbinden en is niet voldoende cm de in het produkt optredende wervel-5 stranen in de gewenste mate te onderdrukken.The amorphous metal ribbon thus manufactured is particularly suitable to be processed 30 cm into, for example, a transformer core, for which the ribbon is wound or laminated and then heated to remove mechanical stresses. Although the heating step increases the brittleness of the material, this is less important after winding or laminating than during the etching, which still takes place before that. The temperature during the heating step is low enough to preclude crystallization of the amorphous metal alloy. The resulting intermediate product is impregnated, for example with an epoxy resin, and then sawn into the desired shape. The amorphous '00 V 'J / / PHN 11419 5 metal ribbon according to the invention shows particularly suitable wetting properties during impregnation. The impregnation should mechanically bond the different layers of the core together and is not sufficient to suppress the vortices that occur in the product to the desired extent.

De warvelstrocmverliezen die in de zo vervaardigde trans-formatorkem optreden zijn onder andere afhankelijk van de wikkelgeo-metrie, van de bij het wikkelen gebruikte krachten, van de qppervlak-teruwheid van het amorfe metaallint en van de wijze van impregneren en 10 het daarbij gebruikte materiaal. De wervelstroorverliezen zijn vooral ook afhankelijk van de tussen de magnetische lagen aanwezige isolerende lagen. Een siliciumdioxydelaag met een dikte van 0.05 ^um is al voldoende cm de wervelstrcmen in grote mate te onderdrukken. Bij een dikte van 0.1 tot 0.3 ^um. is de werking vrijwel optimaal omdat een 15 grotere dikte weinig meer effect heeft en daarentegen nadelig werkt op de volumefractie van het magnetisch materiaal in de transformator-kem. Een dikte tot 1^um is toelaatbaar, daarboven neemt de mechanische sterkte van de laag af.The warp current losses that occur in the transformer core thus produced depend, inter alia, on the winding geometry, on the forces used in the winding, on the surface roughness of the amorphous metal ribbon and on the method of impregnation and the material used therewith. . The eddy-wave losses mainly depend on the insulating layers present between the magnetic layers. A silicon dioxide layer with a thickness of 0.05 µm is already sufficient to suppress the eddy currents to a large extent. At a thickness of 0.1 to 0.3 µm. the operation is almost optimal because a larger thickness has little more effect and, on the other hand, has an adverse effect on the volume fraction of the magnetic material in the transformer core. A thickness of up to 1 µm is permissible, above which the mechanical strength of the layer decreases.

Door toepassing van het amorf metaallint, zoals dat is vervaar-20 digd met de werkwijze volgens de uitvinding, is het mogelijk gebleken cm de interlaminaire wervel strocmverliezen te verminderen met een factor 2 tot 10.By using the amorphous metal ribbon, as manufactured by the method of the invention, it has been found possible to reduce the interlaminar eddy current losses by a factor of 2 to 10.

U itvoeringsvoorbeeld 2: 25 Een amorf metaallint, vervaardigd zoals beschreven in uit- voeringsvoorbeeld 1 en met de daar beschreven samenstelling, werd bij verschillende temperaturen (20, 35 en 50°C) ondergedcmpeld in etsvloei-stoffen met verschillende samenstellingen (0, 0.2 em 0.4 mol/1 zoutzuur en 250, 475 en 700 g/1 ijzer(Ill^chloride). De resultaten zijn 30 weergegeven in tabel I.Embodiment Example 2: 25 An amorphous metal ribbon, manufactured as described in Embodiment Example 1 and with the composition described there, was immersed at different temperatures (20, 35 and 50 ° C) in etching liquids of different compositions (0.2 em) 0.4 mol / l hydrochloric acid and 250, 475 and 700 g / l iron (III-chloride) The results are shown in Table I.

35 85 0 1 7 / , PHN 11419 635 85 0 1 7 /, PHN 11419 6

Tabel_I:Table_I:

T HC1 ' Fed-. IT HC1 'Fed-. I

5 oc iïiol/1 250 g/1 475 g/ï ! 700 g/1 __tijd in seconden___ 20 : 0 2 2 2 20 0.2 5 2 2 10 20 0.4 5 2 2 35 0 5 2 <1 35 0.2 2 2 <1 35 0.4 2 1 <1 50 0 2 <1 <1 15 50 0.2 2 <1 <1 50 0.4 2 <1 (1 205 oc iiiol / 1 250 g / 1 475 g / i! 700 g / 1 __time in seconds___ 20: 0 2 2 2 20 0.2 5 2 2 10 20 0.4 5 2 2 35 0 5 2 <1 35 0.2 2 2 <1 35 0.4 2 1 <1 50 0 2 <1 <1 15 50 0.2 2 <1 <1 50 0.4 2 <1 (1 20

In Tabel I is weergegeven de tijd in seconden die nodig is on een siliciumdioxyde laag te vormen met een dikte van ongeveer 0.3 yum. De etssnelheid en oxidatiesnelheid nemen toe met de temperatuur en vooral met de concentratie van het ijzer(III)-chloride. De invloed van de zoutzuurconcentratie is in het hier gekozen voorbeeld 25 niet groot.Table I shows the time in seconds required to form a silicon dioxide layer of about 0.3 µm thickness. The etching rate and oxidation rate increase with temperature and especially with the concentration of the iron (III) chloride. The influence of the hydrochloric acid concentration is not great in the example chosen here.

De etssnelheid kan nog enigszins worden vergroot door de etsvloeistof tot stroming langs of naar het metaallint te dwingen, bijvoorbeeld door te roeren. Een te sterke stroming leidt echter tot een minder goed hechtende en minder homogene siliciumdioxydelaag.The etching rate can be further increased by forcing the etching liquid to flow along or to the metal ribbon, for example by stirring. However, too strong a flow leads to a less adherent and less homogeneous silicon dioxide layer.

3030

Uitvoeringsvoorbeelden 3 tot 8 en vergelijkingsvoorbeelden IX tot XI.Embodiment Examples 3 to 8 and Comparative Examples IX to XI.

Van een aantal verschillende zachtmagnetische amorfe iretaal-legeringen werden metaallinten vervaardigd volgens een werkwijze zoals aangegeven in uitvoeringsvoorbeeld I. Deze metaallinten werden bij een 35 temperatuur van 50°C gedompeld in een etsvloeistof met 0.8 mol/1 zoutzuur en met een ijzer(III)-gehalte van 250, 475 of 700 g/1. De resultaten zijn samengevat in tabel II, waarbij de voorbeelden 3 tot en met 8 legeringen zijn met een samenstelling volgens de uitvinding en 8501774 PHN 11419 7 waarbij de legeringen IX tot en net XI samenstellingen zijn ter vergelijking en niet volgens de uitvinding.Metal ribbons were produced from a number of different soft magnetic amorphous iretal alloys according to the method as described in Example 1. These metal ribbons were immersed in an etching liquid with 0.8 mol / l hydrochloric acid and with an iron (III) at a temperature of 50 ° C. content of 250, 475 or 700 g / 1. The results are summarized in Table II, where Examples 3 to 8 are alloys with a composition according to the invention and 8501774 PHN 11419 7 where the alloys IX to XI are compositions for comparison and not according to the invention.

Tabel II; 5 --Table II; 5 -

Nr. samenstelling Fö3^3 250 g/1 475 g/1 700 g/1 3 Fe70.2^2Sl17.5B10C0.3 ^ ^ | ** 4 ^66^1.5^16.5 + + + 5 ; Fe73tfa2Si15B10 +/“ + ++ 6 ^70^6^0,2¾. 2Si11.6¾ " +^~ +//_ 7 Fe73Ni7Si-|oB10 - - + 8 Fe73B13Si9 + 15 ^ Fe39^39^4B^6B12 ^ ~ ~ ~ ^ Fe79B168^5 *) “ “ "" 23 Fe81B13.5Sl3.5C2 X) 20 -—--------—- ++ binnen 2 seconden x) niet volgens de uitvinding + binnen 10 seconden +/- binnen 60 seconden - niet in 60 seconden 25No. composition Fö3 ^ 3 250 g / 1 475 g / 1 700 g / 1 3 Fe70.2 ^ 2Sl17.5B10C0.3 ^ ^ | ** 4 ^ 66 ^ 1.5 ^ 16.5 + + + 5; Fe73tfa2Si15B10 + / “+ ++ 6 ^ 70 ^ 6 ^ 0.2¾. 2Si11.6¾ "+ ^ ~ + // _ 7 Fe73Ni7Si- | oB10 - - + 8 Fe73B13Si9 + 15 ^ Fe39 ^ 39 ^ 4B ^ 6B12 ^ ~ ~ ~ ^ Fe79B168 ^ 5 *)" "" 23 Fe81B13.5Sl3. 5C2 X) 20 -—--------—- ++ within 2 seconds x) not according to the invention + within 10 seconds +/- within 60 seconds - not in 60 seconds 25

In tabel II is weergegeven binnen welk tijdsinterval een siliciumdioxydelaag wordt gevormd met een dikte van ongeveer 0.3 ^um. Bij de samenstellingen 3 tot en met 6 met een siliciumgehalte van meer dan 11 atocm % kan zo'n laag binnen 10 seconden worden gevormd.Table II shows within which time interval a silicon dioxide layer is formed with a thickness of about 0.3 µm. In compositions 3 to 6 with a silicon content of more than 11 atmospheres, such a layer can be formed within 10 seconds.

30 Bij de samenstellingen IX tot en met XI, niet volgens de uitvinding, wordt geen goed isolerende siliciumdioxydelaag gevormd.In the compositions IX to XI, not according to the invention, a well-insulating silicon dioxide layer is not formed.

35 Q ,-¾ » s * * ja .5 -V * * * -35 Q, -¾ »s * * yes .5 -V * * * -

Claims (8)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een zachtmagnetisch amorf metaallint met aan ten minste een zijde een isolerende bedekkingslaag uit siliciumdioyde, met het kenmerk, dat op gebruikelijke wijze een amorf metaallint wordt vervaardigd uit een amorfe metaallegering welke 8 tot 20 5 atoom % silicium omvat, waarna ten minste een deel van het oppervlak van het metaallint wordt geëtst met een etsvloeistof onder vorming van een isolerende bedekkingslaag uit siliciumdioxyde, welke etsvloeistof een oplossing van ijzer (III)-chloride in water omvat.A method for manufacturing a soft magnetic amorphous metal ribbon with an insulating coating layer of silicon diode on at least one side, characterized in that an amorphous metal ribbon is conventionally manufactured from an amorphous metal alloy comprising 8 to 20 atomic% silicon, after which at least a portion of the surface of the metal ribbon is etched with an etching liquid to form an insulating coating layer of silicon dioxide, the etching liquid comprising a solution of iron (III) chloride in water. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de amorfe 10 metaallegering de samenstelling MaRkTcsij heeft, waarbij M staat voor een of meer metalen gekozen uit de groep gevormd door Fe, Co en Ni, waarbij R staat voor een of meer elementen gekozen uit de groep gevormd door B, C en P, waarbij T staat voor een of meer elementen gekozen uit de groep gevormd door de overgangsmetalen, de zeldzame aardmetalen 15 en Be, Al, Ge, In, Sn en Sb, waarbij a een waarde heeft van 70 tot 86 atoom %,waarbij b een waarde heeft van 7 tot 22 atoom %, waarbij c een waarde heeft van 0 tot 6 atoom % en waarbij d een waarde heeft van 8 tot 20 atoom %.2. Process according to claim 1, characterized in that the amorphous metal alloy has the composition MaRkTcsij, wherein M represents one or more metals selected from the group formed by Fe, Co and Ni, wherein R represents one or more elements selected from the group formed by B, C and P, where T represents one or more elements selected from the group formed by the transition metals, the rare earth metals 15 and Be, Al, Ge, In, Sn and Sb, where a has a value from 70 to 86 atomic%, where b has a value from 7 to 22 atomic%, where c has a value from 0 to 6 atomic% and where d has a value from 8 to 20 atomic%. 3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de amorfe 20 metaallegering ten minste 70 atoom % Fe omvat.3. Process according to claim 2, characterized in that the amorphous metal alloy comprises at least 70 atomic% Fe. 4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de concentratie van het ijzer(III)-chloride in de etsvloeistof ligt tussen 200 en 750 g/1.Process according to claim 1, characterized in that the concentration of the iron (III) chloride in the etching liquid is between 200 and 750 g / l. 5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de etsvloei-25 stof bovendien zoutzour omvat tot een concentratie van 1 mol./l.5. Process according to claim 4, characterized in that the etching liquid additionally comprises salt acid to a concentration of 1 mol./l. 6. Werkwijze volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat het metaallint wordt geëtst bij een temperatuur tussen 15 en 80°C.Method according to claim 4 or 5, characterized in that the metal ribbon is etched at a temperature between 15 and 80 ° C. 7. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de amorfe metaallegering ten minste 11 atoom % Si omvat, dat het amorfe metaal- 3Q lint in een continue werkwijze door de etsvloeistof wordt geleid en daarmee wordt bevochtigd, waarna het amorfe metaallint gedurende 1 tot 10 sec. in contact blijft met de meegevoerde etsvloeistof bij de gekozen ets temperatuur, waarna het amorfe metaallint wordt schoongespoeld en gedroogd. 35A method according to claim 1, characterized in that the amorphous metal alloy comprises at least 11 atomic% Si, that the amorphous metal-3Q ribbon is passed through the etching liquid in a continuous process and wetted therewith, after which the amorphous metal ribbon for 1 up to 10 sec. remains in contact with the entrained etching liquid at the selected etching temperature, after which the amorphous metal ribbon is rinsed and dried. 35 8. Zachtmagnetisch amorf metaallint vervaardigd met de werkwijze volgens een der conclusies 1 tot en met 7, met het kenmerk, dat de isolerende bedekkingslaag uit siliciumdioyde een dikte heeft van 0.05 ^um tot 1 ^um. 8501774Soft magnetic amorphous metal ribbon manufactured by the method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the insulating silicon dioxide coating layer has a thickness of 0.05 µm to 1 µm. 8501774
NL8501774A 1985-06-20 1985-06-20 METHOD FOR MANUFACTURING A SOFT MAGNETIC AMORP METAL RIBBON AND SOFT MAGNETIC AMORP METAL RIBBON NL8501774A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8501774A NL8501774A (en) 1985-06-20 1985-06-20 METHOD FOR MANUFACTURING A SOFT MAGNETIC AMORP METAL RIBBON AND SOFT MAGNETIC AMORP METAL RIBBON
JP61139385A JPS61295357A (en) 1985-06-20 1986-06-17 Production of ferromagnetic amorphous metal tape having silicon dioxide insulating film
EP86201059A EP0206420A1 (en) 1985-06-20 1986-06-18 Method for the manufacture of a ferromagnetic amorphous metal tape and such a ferromagnetic amorphous metal tape

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8501774A NL8501774A (en) 1985-06-20 1985-06-20 METHOD FOR MANUFACTURING A SOFT MAGNETIC AMORP METAL RIBBON AND SOFT MAGNETIC AMORP METAL RIBBON
NL8501774 1985-06-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8501774A true NL8501774A (en) 1987-01-16

Family

ID=19846170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8501774A NL8501774A (en) 1985-06-20 1985-06-20 METHOD FOR MANUFACTURING A SOFT MAGNETIC AMORP METAL RIBBON AND SOFT MAGNETIC AMORP METAL RIBBON

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0206420A1 (en)
JP (1) JPS61295357A (en)
NL (1) NL8501774A (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4759949A (en) * 1987-07-23 1988-07-26 Westinghouse Electric Corp. Method of insulating ferromagnetic amorphous metal continuous strip
FR2657717B1 (en) * 1990-01-31 1995-07-13 Commissariat Energie Atomique METHOD FOR MANUFACTURING HIGH FREQUENCY MAGNETIC TAPES.

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB195625A (en) * 1922-04-03 1924-06-23 Aluminum Co Of America Improved process for coating aluminium and the product produced thereby
NL7311225A (en) * 1973-08-15 1975-02-18 Philips Nv METHOD FOR WORKING METAL SHEET BY ETCHING.
US4310381A (en) * 1980-04-04 1982-01-12 Allied Corporation Method for improving magnetic properties of metallic glass ribbon

Also Published As

Publication number Publication date
EP0206420A1 (en) 1986-12-30
JPS61295357A (en) 1986-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930002395B1 (en) Magnetic thin film
JPH0368108B2 (en)
EP0583889A2 (en) Method of etching sendust and method of pattern-etching sendust and chromium films
US3397084A (en) Method for producing superconductive layers
US3733692A (en) Method of fabricating a superconducting coils
KR930002396B1 (en) Magnetic thin film
NL8501774A (en) METHOD FOR MANUFACTURING A SOFT MAGNETIC AMORP METAL RIBBON AND SOFT MAGNETIC AMORP METAL RIBBON
US4450206A (en) Amorphous metals and articles made thereof
US5154983A (en) Magnetic alloy
US20050176587A1 (en) Process for producing nb3a1 superconductive wire rod and nb3a1 superconductive wire rod produced by the process
US3489604A (en) Superconducting wire
US4018942A (en) Method for the manufacture of a superconductor with a layer of the A-15 phase of the system Nb-Al or Nb-Al-Ge
US4310381A (en) Method for improving magnetic properties of metallic glass ribbon
JPH0545662B2 (en)
JPH02112192A (en) Foil heater
JPH0973821A (en) Aluminum stabilized composite superconducting conductor
JPS59185024A (en) Magnetic recording medium
JPS62294154A (en) Rapid magnetic annealing of amorphous metal in molten tin
JPS6289312A (en) Magnetically soft thin film
JPH0154422B2 (en)
JP2668590B2 (en) Magnetic alloy for magnetic head
JPS634625B2 (en)
US5670204A (en) Nb--Sn precursors having controlled impurities and method of making
WO2019188592A1 (en) Method for manufacturing insulating superconductive wire rod
JP3036160B2 (en) Stabilizer for superconducting conductor

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed